1 原理与作用

　　通过向脱水污泥中投加一定比例的生石灰并均匀掺混，生石灰与脱水污泥中的水分发生反应，生成氢氧化钙和碳酸钙并释放热量。石灰稳定可产生以下作用：

　　1)灭菌和抑制腐化。温度的提高和 pH 的升高可以起到灭菌和抑制污泥腐化的作用，尤其在pH≥12的情况下效果更为明显，从而可以保证在利用或处置过程中的卫生安全性;

　　2)脱水。根据石灰投加比例(占湿污泥的比例)的不同(5%~30%)，可使含水率80%的污泥在设备出口的含水率达到74.0%~48.2%。通过后续反应和一定时间的堆置，含水率可进一步降低;

　　试算过程：

　　氧化钙分子量56，氢氧化钙分子量74

　　30份氧化钙可吸收9.64份水生产39.64份氢氧化钙。

　　故污泥在未机械脱水的情况下，含水率可由80%降低至45.8%，但若考虑生石灰中的纯度及氧化镁的含量，含水率会有一定的偏差。

　　3)钝化重金属离子。投加一定量的氧化钙使污泥成碱性，可以结合污泥中的部分金属离子，钝化重金属;

　　4)改性、颗粒化。可改善储存和运输条件，避免二次飞灰、渗滤液泄漏。

　　2 应用原则

　　污泥的石灰稳定技术可以做为建材利用、水泥厂协同焚烧、土地利用、卫生填埋等污泥处置方式的处理措施。

　　采用石灰稳定技术应考虑当地石灰来源的稳定性、经济性和质量方面的可靠性。

　　3 石灰稳定工艺与系统组成

　　3.1 工艺流程

　　3.2 系统组成

　　1)输送系统(包括湿泥及成品污泥输送)

　　一般可选择螺旋输送机或带式输送机，应采用全封闭结构，以防止污泥散发的臭气排放到大气中，影响操作环境，危害操作人员的健康。

　　2)石灰仓储与计量给料系统

　　石灰料仓用来暂时储存罐车运送来的石灰粉料。设有破拱装置、仓顶布袋除尘器、料位器等。

　　计量给料系统应确保在混合反应器开启后，石灰能持续、定量输送至混合反应器内。主要由进料斗、进料料位监测和出料装置、计量投加装置等组成。

　　3)干化混合反应系统

　　作为石灰干化稳定工艺的核心设备，其运行表现直接影响整个项目效果。目前一般选择传统卧式混合搅拌反应器，主要由混合圆筒、工作轴、搅拌元件、在线监测装置等组成。

　　4)废气收集及处理系统

　　污泥石灰稳定工艺中，废气主要特点是高温、高湿、高粉尘浓度、低有毒气体浓度。它的主要成分为水蒸气、石灰粉尘、氨气，温度约为30℃~50℃。针对该类废气，一般选择湿式喷淋塔或增加净化单元可满足处理需求。

　　4 设计与运行控制

　　1)石灰掺混比例

　　根据污泥含水率、石灰活性及最终处置方式差异，石灰掺混比例可在30%以内调整。不同加钙量的脱水效果，见表4-5。

　　表4-5 加钙处理后污泥温度、pH值及含固量变化(原始污泥含固率22.7%)

　　2)混合物料的后续反应

　　石灰—污泥在快速混合后反应仍将不同程度地持续数小时至数天，设计中应优化工艺条件有利于污泥的后续反应及水蒸汽的蒸发，可以通过设计混合物料堆置设施(一般为5~10d 混合物料的堆置空间)为其进一步的反应提供有利条件，但要考虑粉尘及有毒有害气体的控制。

　　5 投资及运行成本的评价与分析

　　相对污泥热干化、焚烧等处置方式，污泥石灰稳定工艺基建投资较低，根据规模及混合设备选型不同，固定资产投资约为2~4万元/t污泥(含水率80%)。

　　目前国内工程实例较少，工艺直接运行费用主要由石灰、电、人工、设备维护等费用组成。根据石灰掺混比例不同，单吨运行成本约为50~150元，其中，石灰消耗可占到总运行费用的70%~90%。